基于微生物发酵生产畜牧水产用含葡萄糖氧化酶功能型活性肽粉的方法技术

本发明专利技术涉及基于微生物发酵生产畜牧水产用含葡萄糖氧化酶活性肽粉的方法。以豆粕、麦麸皮、玉米蛋白粉为发酵原料，以特异青霉为出发菌株，通过试管种子、扁平固体种子扩繁、一吨种子罐生产液体种子；以枯草芽孢杆菌、丁酸梭菌、嗜酸乳杆菌分别为出发菌株，通过试管种子、摇瓶液体种子扩繁；再将产生葡萄糖氧化酶的特异青霉种子液和产生活性肽的枯草芽孢杆菌、丁酸梭菌、嗜酸乳杆菌种子液，与按顺序已混合好的发酵原料，按比例再均匀混合，放置到塑料吨袋中，插入通气管，联接无菌无油通气泵，经过好氧‑厌氧‑好氧‑厌氧的交替发酵，再经烘干、粉碎、过筛、检测等步骤，得到利用微生物发酵方法生产畜牧水产用含葡萄氧化酶功能型活性肽粉。

【技术实现步骤摘要】
基于微生物发酵生产畜牧水产用含葡萄糖氧化酶功能型活性肽粉的方法
本专利技术涉及微生物液体发酵、微生物固体发酵和生物饲料添加剂
特别涉及到基于微生物发酵生产畜牧水产用含葡萄糖氧化酶功能型活性肽粉的方法。
技术介绍
生物活性肽是指能够调节生物机体生命活动或者某些生理活性作用的一类肽的总称。生物活性肽大多是非活性状态，存在于蛋白质中，当被酶解成适当的长度时，它们的生物活性才会表现出来。现在主要通过蛋白酶水解和微生物发酵的生产工艺生产生物活性肽。活性肽的氨基酸含量丰富、比例均衡，具有很好的营养价值，活性肽中多肽主要集中在5000道尔顿以下，其中3000个道尔顿以下的多肽含量占46％。活性肽没有任何毒付作用，可以增强动物机体免疫功能、缓解疲劳并具有抑菌作用，是新一代功能性的生物肽制剂产品，可以替代单一酶解产品和发酵产品。葡萄糖氧化酶是从特异青霉菌和蜂蜜中发现的酶，它是一种典型的氧化还原酶，分子量约160000道尔顿的蛋白质，有二个多肽链构成，酶反应的最适pH5-7,最适温度是30-40℃,反应时葡萄糖脱氢成葡萄糖酸内酯，进一步水解为葡萄糖酸，能定量地生成H2O2。葡萄糖氧化酶在动物养殖中的主要作用:1)增加食欲，增加采食量，调解胃肠菌群平衡，清除体内及肠道内致病因子，优化肠道环境，促进饲料的消化吸收。2)增强免疫系统和肝脏功能，降低动物体内药物残留，快速消除霉菌毒素中毒，减少疾病发生。3)可以替代抗生素,与抗生素无配伍禁忌，协同抗生素可增加疗效，加快痊愈。4)可耐高温、耐酸碱、耐挤压，适合于颗粒饲料加工生产。用于预防和治疗沙门氏菌引起的疾病，效果突出，功效优于抗生素，且无抗生素耐药性及残留危害。5)可以显著提高动物产品的产量和品质，且有产品中有防腐保质作用。枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)，芽孢杆菌属，革兰氏阳性菌，无荚膜，周生鞭毛，能运动。芽孢大，椭圆形或柱状。菌落形态呈白色近似圆形，不透明，表面干燥没有光泽，中间褶皱边缘不整齐呈锯齿状，在显微镜下观察菌体呈杆状，两端钝圆，单个或成对排列，染色均匀位于菌体中央或稍偏，芽孢形成后菌体不膨大。能够很好的利用淀粉、柠檬酸盐、丙酸盐。在厌氧条件下、氯化钠含量在10％以下均能生长。生长温度范围在30～55℃，最适温度33℃。pH值范围在5.6～8.8。最适pH值范围在7.6～8.8。主要分布在海洋、江河、湖泊、活性污泥和土壤中。枯草芽孢杆菌具有很好的降解蛋白质的能力，生物好氧型、调整菌群、抑制病菌、生物拮抗等功能，所以在提高动物机体免疫力、增强消化系统酶活性、防病治病和促进生长中起着重要作用。贝莱斯芽孢杆菌菌体繁殖速度快、容易培养，能分泌蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶以及多种氨基酸，其芽孢抗逆性强、耐高温、耐酸碱、耐挤压，产品适用范围广泛等特点，并且它能作为模式菌株在生物芯片上进行有效的DNA扩增和蛋白质、氨基酸分离。国内外许多学者研究表明，枯草芽孢杆菌在医药保健、水产养殖、禽畜养殖和生态环保等方面有较高的研究价值和应用价值。丁酸梭菌:也称谓酪酸菌，是厌氧微生物，芽孢杆菌科，梭菌属，革兰氏阳性，有芽孢，可抵抗不良环境。从人的粪便、土壤和沼气池中能分离出丁酸梭菌，其主要代谢产物为丁酸、乙酸和少量的乙醇，是人和动物肠道中的共生菌，对腹泻、肠炎、结肠炎都有防治作用。在其厌氧培养中含有脂肪酸，具有极强的整肠作用，它可抑制肠道中的致病菌，促进肠道中有益菌如双歧杆菌和乳杆菌的生长。丁酸梭菌主要功效及作用；调整肠道菌群平衡，促进肠道有益菌群增殖，促进有益的双歧杆菌、乳酸菌的增殖。其磷壁酸可以有效控制大肠杆菌、沙门氏菌等的活性，并竞争性阻碍细菌和肠道绒毛结合，同时具有止泻、消炎、修复的作用，能迅速控制细菌性肠道炎症引起的腹泻、拉水、料便等临床症状。丁酸梭菌能增加动物体内血清中免疫球蛋白的含量，增强免疫功能。丁酸梭菌在肠道内能产生淀粉酶、蛋白酶、糖苷酶、纤维素酶。这些酶系有重要的生理功能。丁酸梭菌稳定性好，产生内生芽孢，因而，通过消化道不失活，在体外室温下可保存三年以上不失效。并且对青霉素、氨苄西林、链霉素、庆大霉素、妥布霉素、氯霉素等有一定的抗性，因此这种制剂可和抗生素合用，提高疗效，无任何毒副作用。嗜酸乳杆菌(Lactobacillusacidophilus)属于乳杆菌属，革兰氏阳性杆菌，圆端直杆菌，通常为0.9～1.2vtm×3.0～8.0μm，单个、成对或短链状，不生芽孢。兼性厌氧，表面菌落直径约3mm，凸起，呈圆形，表面光滑，细密，色白。属化能异养菌，生长需要营养丰富的培养基，能发酵戊糖或葡萄糖酸盐，终产物中85％以上是乳酸。通常最适生长温度为30～35℃。厌氧或兼性厌氧,菌种为直或弯的杆状，单个、有时成对或成链状，最适pH6.5左右，属于同型发酵乳酸菌。此菌与其他乳酸菌的区别在于此菌的活菌数比较高，能大量的产酸，使水中的PH值稳定不升高，而且其产出的酸性物质能降解重金属；由于此菌是厌氧细菌(兼性好氧)，在繁殖过程中能产出特有的乳酸杆菌素，乳酸杆菌素是一种生物型的防腐剂。其味道具有酸甜芳香味，能分泌乳酸、乙酸可以使PH值下降，调整肠道菌群平衡，产生肽类抗菌素，抑制肠道不良微生物的增殖，对致病微生物有拮抗作用。还可以改善适口性，促进生长，提高饲料转化率，降低抗生素和酸化剂的使用量，降低成本。特别是对胃肠功能失调和服用抗菌素而引起胃肠功能失调等症状有特效，可以迅速使肠道内的菌群恢复正常平衡，抑制腐败菌的增殖，具有很好的营养保健作用，有一定的免疫调节作用，对致病菌有抑制作用。在以往研究中，科技工作者对特异青霉、丁酸梭菌、嗜酸乳杆菌的分类学地位、生理生化特征、发酵条件及其调控，对青霉菌、丁酸梭菌、嗜酸乳杆菌的应用研究和应用报道等均较多，对青霉菌、丁酸梭菌三者之间的交互作用的研究和应用报道等均未见报道。对青霉菌、丁酸梭菌、嗜酸乳杆菌与豆粕、麦麸、玉米蛋白粉作为一个共同体的研究均未见报道。青霉菌、丁酸梭菌均具有各自特点：微生物生长繁殖速度快、容易培养、菌体及代谢产物营养丰富等。氨基酸可以维持生命体的生理、生化、免疫机能，以及生长发育、新陈代谢等生命活动的正常运转和抑制病菌作用。基于上述，本专利技术具有下列优点：1)特异青霉菌发酵可以产生葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶和蔗糖酶等酶系，可以快速消除霉菌毒素中毒，可以增加药物疗效等特点；2)枯草芽孢杆菌可以分泌各种大量的蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶，能够将蛋白质分解成多肽、小肽和氨基酸，将纤维素降解成多糖和单糖，从而提高饲料利用率，减少蛋白质的使用量，减少二氧化碳排放量；3)丁酸梭菌可以调整肠道菌群平衡，促进肠道有益菌群增殖，促进有益的双歧杆菌、乳酸菌的增殖。其磷壁酸可以有效控制大肠杆菌、沙门氏菌等的活性等；4)嗜酸乳杆菌可以产生乳酸、丁酸等有机酸和多肽、抗菌肽，调整肠道菌落平衡，促进肠道有益菌群增殖，促进有益的双歧杆菌、乳酸菌的增殖和有效的抑制病菌的作用。5)能够显著的提高动物生产量和改善产品的质量，6)最重要的一条，在饲料中3％添加量，可以有效的预防各种疾病的发生，在饲料中5％添加量，可以有效的治疗肠胃道等各种疾病，为此，可以减少抗本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于微生物发酵生产畜牧水产用含葡萄糖氧化酶功能型活性肽粉的方法，其特征在于：豆粕、麦麸皮、玉米蛋白粉为发酵底物，以特异青霉、枯草芽孢杆菌、丁酸梭菌、嗜酸乳杆菌为微生物发酵菌群，固体发酵过程中，发酵底物的各种原料的重量比为；豆粕50～70份、玉米蛋白粉10～30份、麦麸皮10～30份；发酵底物与特异青霉、枯草芽孢杆菌、丁酸梭菌、嗜酸乳杆菌种子液的重量比为：发酵底物100～120份:特异青霉种子液20～25份、枯草芽孢杆菌种子液10～15份、丁酸梭菌种子液5～10份、嗜酸乳杆菌种子液5～10份；固体发酵放置到塑料吨袋中进行，起始温度为35℃～40℃，发酵温度控制为为50℃～60℃，发酵时间为96小时～108小时；固体发酵24小时后，用无菌无油通气泵通风供氧，通气量为0.1～0.3V/V.min,通风供氧时间为12小时，停止通风12小时，再通风供氧时间为12小时，再停止通风12小时，好氧-厌氧交替发酵48小时，再厌氧发酵48小时，发酵结束时有醇香脂香和乳酸味道产生；将发酵料散开后，传送到负压低温流化床上烘干，进风温度50～70℃，出风温度35～45℃,流化时间9分钟～11分钟，含水量13.0％～16.0％，粉碎、过筛目数100目～200目；得到基于微生物液体种子培养和固体发酵生产的畜牧水产用含葡萄糖氧化酶功能型活性肽粉产品。/n...

【技术特征摘要】
1.基于微生物发酵生产畜牧水产用含葡萄糖氧化酶功能型活性肽粉的方法，其特征在于：豆粕、麦麸皮、玉米蛋白粉为发酵底物，以特异青霉、枯草芽孢杆菌、丁酸梭菌、嗜酸乳杆菌为微生物发酵菌群，固体发酵过程中，发酵底物的各种原料的重量比为；豆粕50～70份、玉米蛋白粉10～30份、麦麸皮10～30份；发酵底物与特异青霉、枯草芽孢杆菌、丁酸梭菌、嗜酸乳杆菌种子液的重量比为：发酵底物100～120份:特异青霉种子液20～25份、枯草芽孢杆菌种子液10～15份、丁酸梭菌种子液5～10份、嗜酸乳杆菌种子液5～10份；固体发酵放置到塑料吨袋中进行，起始温度为35℃～40℃，发酵温度控制为为50℃～60℃，发酵时间为96小时～108小时；固体发酵24小时后，用无菌无油通气泵通风供氧，通气量为0.1～0.3V/V.min,通风供氧时间为12小时，停止通风12小时，再通风供氧时间为12小时，再停止通风12小时，好氧-厌氧交替发酵48小时，再厌氧发酵48小时，发酵结束时有醇香脂香和乳酸味道产生；将发酵料散开后，传送到负压低温流化床上烘干，进风温度50～70℃，出风温度35～45℃,流化时间9分钟～11分钟，含水量13.0％～16.0％，粉碎、过筛目数100目～200目；得到基于微生物液体种子培养和固体发酵生产的畜牧水产用含葡萄糖氧化酶功能型活性肽粉产品。


2.按照权利要求1所述的基于微生物发酵生产畜牧水产用含葡萄糖氧化酶活性肽粉的方法，其特征在于：所述固体发酵过程中，发酵原料中各种原料的重量比为；豆粕60份、玉米蛋白粉20份、麦麸皮20份；发酵原料与微生物发酵菌群种子液的最佳重量比为，发酵原料100份:特异青霉种子液25份、枯草芽孢杆菌种子液15份、丁酸梭菌种子液10份、嗜酸乳杆菌种子液10份。


3.按照权利要求1所述的基于微生物发酵
生产畜牧水产用含葡萄糖氧化酶功能型活性肽粉的方法，其特征在于：
所述特异青霉种子罐培养基：以重量百分比计为：蔗糖1.0％～3.0％、硝酸钠0.1％～0.3％、磷酸氢二钾0.1％～0.2％、硫酸镁0.1％～0.2％、氯化钾0.1％～0.3％、玉米蛋白粉1.0％～3.0％、余量为水、pH值为3-5；灭菌条件：温度115～121℃、压力0.08～0.10MPa、时间18～20min；培养条件：接种量10～20％；罐压0.03～0.07MPa、风量100:50～100:90vvm、转速50～90rpm、温度25℃～29℃；时间60～84h；菌液葡萄糖氧化酶活性130IU/ml～190IU/ml；
所述枯草芽孢菌种子罐培养基：以重量百分比计为：葡萄糖0.2％～0.8％、蛋白胨0.5％～1.5％、硫酸铵0.2％～0.8％、硫酸镁0.1％～0.3％、磷酸氢二钾0.1％～0.3％，余量为水,pH6.8～7.0；灭菌条件：温度115～121℃、压力0.08～0.10MPa、时间18～20min；培养条件：接种量10～20％；罐压0.01～0.10MPa、风量100:100～100:200vvm、转速100～200rpm、温度30℃～34℃；时间24～36h；菌数测定结果180×108cfu/ml～200×108cfu/ml；
所述丁酸梭菌种子罐培养基：以重量百分比计为：葡萄糖1.0％～2.0％、蛋白胨2.0％～3.0％、酵母膏0.6％～1.0％、碳酸钙0.3％～0.7％、硫酸镁0.1％～0.3％、硫酸锰0.001％～0.003％、磷酸氢二钾0.3％～0.7％、余量为水,pH6.8～7.0；灭菌条件：温度115～121℃、压力0.08～0.10MPa、时间18～20min；培养条件：接种量10～20％；罐压0.01～0.10Mpa、转速30～70rpm、温度33℃～37℃；时间24～36h；菌数测定结果100×108cfu/ml～120×108cfu/ml；
所述嗜酸乳杆菌种子罐的培养基：以重量百分比计为：葡萄糖1.0～3.0％、蛋白胨0.8％～1.2％、酵母粉0.6％～1.0％、丙酸钠0.1％～0.5％、硫酸镁0.1％～0.3％、磷酸氢二钾0.1％～0.3％，余量为水,pH6.4～6.6；灭菌条件：温度115～121℃、压力0.08～0.10MPa、时间18～20min；培养条件：接种量10～20％；罐压0.01～0.10MPa、转速10～30rpm、温度33℃～37℃；时间24～48h(12小时后为停止搅拌，静置培养),菌数测定结果80×108cfu/ml～100×108cfu/...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志国，战晓燕，韩业东，
申请(专利权)人：辽宁威兰生物技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21